fisica

ÍNDICE
1. Ley de Faraday...................................................................... 1
2. Ley de Lenz........................................................................... 8
3. Fuerza electromotriz de movimiento .................................. 12
4. Dinamos y alternadores....................................................... 17
5. Verificación experimental de la ley deFaraday ................. 20
6.

Anexo. Resultados experimentales .....................................................22

7.

Bibliografía .........................................................................................23

8.

Referencias ..........................................................................................24

-i-

Antonio J. Barbero
Inducciónelectromagnética
_______________________________________________________________________________

1. LEY DE FARADAY
Michael Faraday comunicó en 1831 sus primeras observaciones
cuantitativas sobre fenómenos relacionados con campos eléctricos y
magnéticos dependientes del tiempo. Observó la aparición de corrientes
transitorias en circuitos en las tres situaciones siguientes: (i) cuando se
establecíao se suspendía una corriente estacionaria en otro circuito
próximo; (ii) si un circuito cercano por el que circulaba una corriente
estacionaria se movía respecto del primero; y (iii) si se introducía o retiraba
del circuito un imán permanente.
Faraday tuvo el mérito de comprender las características comunes de
estos tres experimentos y atribuyó el origen de las corrientes transitorias a
lasvariaciones del flujo magnético que atravesaba el circuito. El cambio
común en los tres experimentos citados es la variación del número de
líneas de campo magnético que atraviesa el circuito donde se producen las
corrientes transitorias. En la interpretación de Faraday, la variación del
flujo magnético1 a través del circuito origina una fuerza electromotriz
(f.e.m.) inducida responsable de laaparición de la corriente transitoria
(desde ahora, corriente inducida). Recordemos que la definición de flujo
magnético a través de una superficie es:

1

El flujo magnético ha sido definido en un tema anterior. En particular se ha hecho referencia previa a
la proporcionalidad entre el flujo magnético a través de una superficie y el número de líneas de campo
que la atraviesan.
-1-Antonio J. Barbero
Inducción electromagnética
_______________________________________________________________________________

ΦB ≡

z

B ⋅ dS

S

(Definición de flujo magnético)

(1)

Cuantitativamente la f.e.m. inducida depende del ritmo de cambio del
flujo: no importa el número concreto de líneas de campo atravesando el
circuito, sino su variación por unidad de tiempo. Larelación entre f.e.m.
inducida y variación de flujo constituye la Ley de Faraday:
d
ε = − ΦB
dt

(Ley de Faraday)

(2)

donde ΦB es el flujo magnético que atraviesa el área delimitada por el
circuito.
La característica esencial de la variación de flujo magnético a través de
cualquier superficie es que induce un campo eléctrico no electrostático en
el contorno que delimita este área. Laslíneas de campo son cerradas y el
campo eléctrico inducido es un campo no conservativo2; la f.e.m. inducida
está definida como la circulación de este campo a lo largo del contorno:

z

ε ≡ CE ⋅ dl

(definición de f.e.m.)

(3)

El subíndice C en la integral indica que el producto escalar del
integrando se realiza en los puntos pertenecientes al contorno, y el círculo
que rodea laintegral simboliza que ésta se calcula sobre el contorno
completo. En la figura 1 se esquematiza la situación para un circuito
formado por una única espira (no necesariamente formada por material
conductor) situada dentro de un campo magnético variable.

2

A diferencia del campo electrostático, cuya circulación a lo largo de cualquier trayectoria cerrada es
nula.
-2-

Antonio J. Barbero...